水处理药剂(也称作
水处理剂、
水处理化学品,Water Treatment Chemicals)是
工业用水、
生活用水、
废水处置过程中通常所需的
化学药剂。
水处理药剂广泛应用于化工、石油、轻工、日化、纺织、印染、 建筑、冶金、机械、医药卫生、交通、城乡环保等行业,包括废水和污水处理、冷却水和锅炉水的处理、海水和苦咸水淡化、膜分离、生物处理、絮凝和离子交换等技术所需的药剂。
阻垢剂是一类能阻止水中致垢盐类在设备表面沉积的物质。一般认为,阻垢剂起阻垢作用是因为它对水中金属离子有
螯合作用,对微晶有吸附分散作用或
晶格畸变作用。
缓蚀剂属于一种兼具经济性、高效性以及通用性的防腐蚀药剂,目前已广泛应用于电力、石油以及能源等多种工业生产活动。从 1860 年世界上第一款缓蚀剂出现,该类药剂经历了从无机共聚物、高磷、单一应用方法,转变为有机共聚物、无磷以及复配使用。
杀菌剂,也称
杀菌灭藻剂,在水处理过程中可以抑制、破坏性水中微生物的生长,防止微生物发生粘泥现象而影响整个水处理系统的运行。
清洗剂种类繁多,首先可根据其组成物质分为无机清洗剂和有机清洗剂两大类。而根据所针对的设备材质不同和具体污垢不同,清洗剂又分为
酸洗剂、氨洗剂、碱洗剂和溶剂型清洗剂四类。值得注意的是,普通的清洗剂一般不属于水处理药剂,此处清洗剂特指用于膜法水处理设备的清洗剂,主要用于对膜进行清洁、清洗:
(1)
酸洗剂:一般包括
盐酸、
硫酸、
氨基磺酸、
氢氟酸、
柠檬酸、羟基醋酸、
甲酸、
草酸、乙二胺四醋酸等,越强的酸对水垢的溶解效果就越好,但要考虑对设备的损伤;
水处理药剂主要运用在
循环水冷却系统和
工业锅炉水中。
循环冷却水是把使用过的水通过冷却塔降温后再次用于冷却,整个水系统是处于一个不断循环的动态过程之中,属于多次使用。循环水冷却系统需要解决管线和设备的结聚、腐蚀和微生物问题。工业循环水处理使用的药剂主要有阻垢剂、缓蚀剂、
杀菌灭藻剂、清洗剂、预膜剂等。
工业锅炉水处理的常用方法有锅外水处理和锅内水处理,使用的药剂主要有
缓蚀阻垢剂、除氧剂、给水降碱剂、
离子交换剂、再生剂、软化剂、碱度调节剂、清垢剂等。
在生产合格生活用水的过程中,必须添加合适的
水处理化学品使出厂的水质达到国家标准。重点需要处理的环节有:藻类控制,减少水库中有毒或有气味的藻类;絮凝过程,去除悬浮和胶体固体如粘土;软化过程,去除钙盐和镁盐,特别是碳酸盐和重碳酸盐;腐蚀控制,用来减少对管道的腐蚀;杀菌消毒等。市政与饮用水处理涉及到的水处理药剂一般有
杀菌灭藻剂、絮凝剂、缓蚀剂等。
如果将污水或废水直接排放到自然环境中,其中所含污染物会对生态环境造成污染,因而需要将污水中的全部污染物清除出去。通常需要将多种污水处理方法结合起来,实现层层净化,逐级过滤,直至将水中污染物彻底清除。污水处理涉及到的水处理药剂一般有絮凝剂、污泥脱水剂、消泡剂、螯合剂、脱色剂等。
海水淡化发展始于 20 世纪 60 年代,经过近几十年的发展,
海水淡化技术已经相对比较成熟。其中,蒸馏法和膜法已成为主流技术。对于膜法而言,为减少结垢沉积对
反渗透膜的影响,需要在水中添加阻垢缓释剂、清洁剂、絮凝剂、
阻垢分散剂等药剂;对于蒸馏法来讲,容易产生锅垢从而降低蒸发效率,可以通过海水进行预处理来减少影响,向原水中加入聚磷酸盐、有机磷酸,膦基聚羧酸等进行水质软化,对钙,镁离子以及其他金属离子螯合作用使其不易沉淀,从而阻止水垢的形成。
创新是水处理药剂可持续发展的原动力,绿色化是未来水处理药剂发展的方向,开发研制适合我国环境保护要求的低磷、非氮、可生物降解、无毒无害、低成本的绿色水处理药剂,将成为我国未来水处理药剂发展的方向。